نسل جدید باتری؛ تحولی در صنعت موتورسیکلت

تیم شیمی دانشگاه واترلو کانادا، دستاورد جدیدی برای موفقیت در فناوری باتری موتورسیکلت کسب کرده است. این تیم به رهبری پروفسور لیندا نزار، کشف کرد که با استفاده از یک نانوصفحه دی‌اکسید منگنز، عملکرد باتری لیتیوم-گوگرد به‌طور چشم‌گیری افزایش می‌یابد. این فناوری می‌تواند محدوده رانندگی موتورسیکلت الکتریکی با باتری لیتیوم-یون با همان وزن را به سه برابر افزایش دهد. 

سه برابر شدن محدوده رانندگی موتورسیکلت‌های الکتریکی می‌تواند باعث پیشرفتی قابل ملاحظه این صنعت نوپا شود؛ چرا که با از بین بردن نگرانی اصلی با فناوری جدید، میزان خریداران بالقوه نیز افزایش می‌یابد. اگر بتوان عمر باتری را در نوع خود گسترش داد و هزینه‌های تولید انبوه را حفظ کرد، به احتمال زیاد پذیرش موتورسیکلت‌های الکتریکی به میزان قابل توجهی بهبود خواهد یافت.

نزار که دارای کرسی استاد پژوهشی در زمینه مواد انرژی حالت جامد کانادا است، در این باره گفت:

این گام بزرگی به جلو است و باتری لیتیوم-گوگرد را یک گام به واقعیت نزدیک‌تر می‌کند.

این مطالعه نشان داد که سطح نانوصفحه دی‌اکسید منگنز اساسا کاتد گوگرد باتری لیتیم-گوگرد را به یک کاتد با کارایی بالا تبدیل می‌کند که می‌تواند بیش از ۲۰۰۰ بار شارژ شود. کاتد و آند، دو الکترود روی باتری هستند که توسط یک محلول الکترولیت جدا می‌شوند. گوگرد که یک ماده باتری بسیار فراوان، سبک و ارزان است، به لحاظ تاریخی به‌عنوان ماده کاتدی کار نمی‌کند؛ زیرا به علت تخلیه باتری در محلول الکترولیت حل می‌شود.

پژوهشگران بسیار کمی درباره شیمی گوگرد تحقیق می‌کنند یا حتی آن را آموزش می‌دهند. این حیرت‌انگیز است که ما مجبور بودیم به ادبیات گذشته رجوع کنیم تا چیزهایی بدانیم که بتواند آینده ما را تغییر دهد.

تیم شیمی دانشگاه واترلو گزارش داد که تحقیقات قبلی نزار نشان می‌دهد اکسید تیتانیوم فلزی می‌تواند برای تثبیت گوگرد خوب کار کند؛ اما تحقیقات منتشرشده در این هفته نشان می‌دهد که نانوصفحات دی‌اکسید منگنز حتی بهتر از آن عمل می‌کنند. هدف اصلی این مقاله توضیح مکانیسم کارکرد باتری جدید است. واکنش شیمیایی که باعث تثبیت گوگرد می‌شود، شبیه فرایند شیمیایی است که در سال ۱۸۴۵ در دوران طلایی شیمی آلمان کشف شد.